天下大勢，合久必分，分久必合。

操作系統作為云計算與物聯網時代的 IT 底座，歷來是兵家必爭之地。近期更是風起云涌，先是蘋果推出全新自研 M1 芯片，不但在桌面市場甩出王炸，也旨在為蘋果未來的云 Linux 做好了準備；與此同時，云計算市場占有率最高的 CentOS 項目走向終結，而被 IBM 收購的紅帽也建議建議用戶使用收費版本的 REHL 作為 CentOS 替代；在云原生領域，Docker 與 K8S 的分手事件也必將影響深遠，容器和容器編排平臺都是云原生的基礎，這次“離婚”是否會讓 Docker 和 K8S 這兩個最成功的開源項目直接開成「硬分叉」值得觀察。

不過在看來，以上事件都沒有 Google 發(fā)布 Fuchsia 源碼來得震撼。畢竟 10 年前，Google 主導的 Android 操作系統在前有 Symbian，后有 Blackberry、Windows Mobile 的情況下橫空出世，創(chuàng)造了以一挑十、獨戰(zhàn)群狼并最終獲勝的神話，Android 的成功也使 Google 統一了移動端操作系統的江湖。如今 10 年后，Google Fuchsia 操作系統正式開源，其定位為橫跨手機、電視以及物聯網終端的操作系統，與國內鴻蒙 OS 的發(fā)展方向與市場定位相類似，而此次 Fuchsia 能否再續(xù) Android 在移動互聯網時代的輝煌，我們的國產操作系統又能否與 Google 一較短長，這個問題或需要交給時間來驗證。

整體而言，回顧過去一年，國產操作系統還是取得了相當大的進展，在本文中，我們不妨進行一波盤點，探國產操作系統究竟發(fā)展幾何。

1 國產操作系統百家爭鳴

麒麟遨天——銀河麒麟操作系統 V10

8 月 13 日，銀河麒麟操作系統 V10 正式發(fā)布，作為一款面向桌面應用的圖形化桌面操作系統，其本次更新最大亮點就是對于國內自主研發(fā)的龍芯、飛騰、鯤鵬等芯片做了專門的優(yōu)化。

麒麟 V10 的發(fā)布得到了我國基礎軟件領域泰斗倪光南院士的高度評價，在發(fā)布會上，倪院士表示麒麟操作系統的安全性已經成為國內操作系統中的佼佼者，安全等級代表著國內最高等級水平，不僅如此，倪院士還對麒麟系統十分有信心，并表示相信國產自研操作系統將會在三五年內打破國外壟斷。

指令集 LoongArch

同樣是在 8 月 13 日，龍芯中科董事長胡偉武在全國計算機體系結構學術年會（ACA2020）上作了一篇名為《指令系統的自主與兼容》的特邀報告，在報告中，他宣布了龍芯自主研發(fā)的全新指令集LoongArch。

LoongArch 可以深度兼容 Windows、Linux、Android 程序，可謂一舉多得。而如果把操作系統比成計算機體系中的董事長，而芯片就相當于 CEO，指令集則相當于董事長與 CEO 溝通的橋梁，操作系統這位董事長需要把用戶的指令翻譯成芯片 CEO 能聽懂的語言去執(zhí)行，也正是如此芯片和操作系統一般都會搭檔聯盟，共同構建生態(tài)。

目前，我國鴻蒙 OS 加海思，RT-Thread 加 RISC-V，麒麟加龍芯等聯盟其實都是劍指未來的 IT 生態(tài)。LoongArch 的發(fā)布彌補了我國在指令集方面的不足，堪稱是我國 IT 基礎領域自研的重大事件。

萬眾期待的 HarmonyOS 2.0 如約而至

9 月 10 日，在松山湖華為開發(fā)者大會（HDC）上，華為消費者業(yè)務 CEO 余承東宣布，華為鴻蒙系統升級至 2.0 版本，即 HarmonyOS 2.0。

華為鴻蒙 2.0 以跨設備分布式協同、自適應 UX、彈性部署等方面的特性見長。不久前，HarmonyOS 手機應用開發(fā)者 Beta 版也正式到來，對此，華為消費者業(yè)務軟件部總裁王成錄曾表示道：“做一個操作系統在技術上不難，但困難的是生態(tài)。如果生態(tài)無法給予產業(yè)發(fā)展的機會，那么這款操作系統的生命力就將產生問題?！?/p>

HarmonyOS 被定位為一款為萬物互聯而生的操作系統，其能夠避免硬件設備的系統碎片化問題，讓開發(fā)者可以專注于開發(fā)邏輯，從單設備限制中脫離出來，而不是陷入層出不窮的底層設備適配問題。同時，華為官方也表示，HarmonyOS 將成為開啟萬物互聯時代的一把鑰匙，其能夠為開發(fā)者提供更好的應用開發(fā)體驗，提供更多的 IoT 硬件入口。

RT-Thread Smart

9 月1 日，我國開源領域的代表人物熊譜翔創(chuàng)立的睿賽德科技在北京舉辦發(fā)布會，發(fā)布會上全新的微內核操作系統 RT-Thread Smart 登場亮相。

中國工程院院士鄭緯民先生開場致詞時表示，有幸見證 RT-Thread 發(fā)布微內核操作系統技術，源于輕量級實時操作系統的微內核，著較大的開創(chuàng)性，對我國嵌入式基礎軟件的發(fā)展意義重大；其相比于 Linux，在工業(yè)、國防、電力等行業(yè)都有著較為明顯的差異化競爭優(yōu)勢和廣泛的應用前景。

之前 Vxworks、QNX 為代表的國外操作系統，幾乎壟斷所有帶 MMU（MemoryManagement Unit，內存管理單元）芯片的高端終端，國產操作系統幾乎沒有能在此類高級芯片上運行的。而 RT-Thread Smart 填補了這項空白。這不但能促進業(yè)界充分發(fā)揮物聯網終端的計算潛力，讓終端真正智能起來，對于中國建設自主物聯網生態(tài)，也有著重要意義。

目前，RT-Thread Smart 代碼已開源：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/rt-smart

合璧操作系統設備側預覽發(fā)布

合璧操作系統（HybridOS）是由我國開源先驅人物魏永明老師主持開發(fā)的面向智能物聯網與云計算的全新開源操作系統。與 HarmonyOS 相比，合璧操作系統更加具有突破性的理念，在合璧中首先提出全新的 HVML 語言，并將 HVML 作為合璧操作系統 App 的首選編程語言。

在 HVML 以及可選的 JavaScript 語言基礎上提供統一的 App 開發(fā)框架，使合璧操作及相關技術可用于開發(fā)跨操作系統應用，打造完整的“Universal App”體系。

9 月 30 日，合璧操作系統設備側的應用運行環(huán)境（hiShell）發(fā)布了第一個版本，同時更新了合璧操作系統圖形棧以及 hiWebKit 組件。

面向未來的新型物聯網操作系統——商業(yè)智能操作系統 iSysCore BI-OS

與我們所理解的常用物聯網操作系統有所不同，由資深操作系統技術人潘愛民帶來的指令集商業(yè)智能操作系統是一款面向各種商業(yè)場景的底層系統軟件，它安裝在 PC 服務器上或者部署到云上，將場景中的各種設備連接到一個平臺上，類似于 Windows 把鍵盤、鼠標、打印機等連接起來。

對此，潘愛民曾在接受 CSDN 采訪時表示，對于這款商業(yè)智能操作系統的整體規(guī)劃是，指令集 BI-OS 未來會開源核心系統部分，給業(yè)界一個參考，同時也讓合作伙伴相信指令集開放的態(tài)度，以及提高他們解決問題的效率。

操作系統新成員——小米 Vela 物聯網操作系統

在 11 月 19 日的小米開發(fā)者大會上，小米 AIoT 戰(zhàn)略委員會主席、IoT 平臺部總經理范典，正式對外公開小米物聯網操作系統 Vela。

小米 Vela 軟件平臺是基于開源嵌入式操作系統 NuttX 打造的物聯網軟件平臺。NuttX 是由美國著名的開發(fā)者 Gregoy Nutt 在 2007 年發(fā)布的一個實時嵌入式操作系統，小米是從 2017 年開始開發(fā)基于 NuttX 內核物聯網的產品，在小米的積極推動下 NuttX 在 2018 年加入了 Apache 基金。

因其在設計之初就考慮到與 Linux 的兼容性，并提供對于 POSIX 接口的原生支持，因此 NuttX 用作者名+X 以表示其屬于類 Unix 操作系統，目前索尼、三星等大廠也紛紛加入了 NuttX 陣營。

小米之所以選擇 NuttX 作為物聯網操作系統的內核，也是因為 NuttX 平臺是專門用于智能家居、可穿戴設備等算力受限設備上的物聯網嵌入式開發(fā)平臺，支持高性價比 MCU 設備，打通碎片化的 IoT 應用。相信以小米在供應鏈方面多年來的經驗，可以發(fā)揮出 Vela 的全部潛力。

2 國產系統與 Fuchsia 競爭的策略之擁抱 Linux

在盤點過國產操作系統的進展之后，讓我們再來看看國產操作系統未來最大競爭對手——Google Fuchsia 的情況。種種信息披露顯示，Google 對于 Fuchsia 的定位就是要做一款覆蓋全鏈路分場景的操作系統。按照 Google 的計劃 Fuchsia 將在 5 年內全面替代 Android。

相對而言，目前我國廠商的策略基本上是全面擁抱 Linux，比如鴻蒙的 KAL 內核層中除了華為自研的 Lite OS 之外，最主要支持的內核就是 Linux Kernel（https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/harmonyos-overview-0000000000011903）。

對于鴻蒙全面擁抱 Linux 的做法，不少網友都在吐槽說鴻蒙是否真如像宣傳中那樣的自主可控，而這里筆者必須指出，Linux 的精神內核就是開放與共享，而我國廠商在開源方面進步神速，尤其值得一提的是，從目前 Linux 的穩(wěn)定版本 5.8 的情況來看來自華為的貢獻至少排在所有貢獻者的第二名。

與我國全面擁抱 Linux 的策略開成鮮明對比的是，Google Fuchsia 操作系統計劃重起爐灶另開張，Google 官方宣稱 Fuchsia 的命名含義是“Pink（粉紅）+Purple（紫色）=Fuchsia 即燈籠海棠，一個新的操作系統。

注：多次嘗試打開 Fuchsia 的英文官方網站，但是速度極慢，而且經常掉線，因此如果有讀者也對 Fuchsia 的抱有強烈好奇，希望了解更多，那么可以到他們的官方中文網站云瀏覽（https://fuchsia-china.com/），去獲取有關 Fuchsia 的消息。

正如我們前文所說 Fuchsia 的目標是替掉自己家的 Android，因此 Fuchsia 對于 Android 所使用的 Linux 內核并不感冒，而是選擇了一款名為 Zircon 的微內核做為核心。筆者對于 Zircon 微內核了解并不多，不過既然是 Zircon 微內核那么這也決定了，它與 Linux 的宏內核不會有太多關系。

實際上，宏內核將內核的功能都組合在一個內核態(tài)進程中完成，而微內核將許多在宏內核中的模塊移出內核，使之運行于用戶模式。

宏內核的好處是各功能模塊處于同一個地址空間，相互調用效率很高。弊端是體積太大，不利于在移動設備上進行部署。

微內核的好處是功能模塊各自獨立，體積較少，方便進行移植也方便對其它體系的兼容。弊端是功能模塊之間變進程間通信，CPU 上下文切換代價很大，執(zhí)行效率較低。

因此 Fuchsia 作為一款劃時代的新操作系統，選擇 Zircon 微內核方案倒也并不奇怪。

不過筆者也要指出，Linux 的生態(tài)已經深入人心，目前微軟這樣的傳統軟件公司都通過 WSL 黑科技，讓每臺裝有 Windows 的電腦，都可以無縫運行 Linux 了?？紤]到手機市場上 Android 的占用率高達 90%，而云計算市場中 Linux 的占用更是接近 100%，從手機到云服務器目前 Linux 的生態(tài)帝國已經無處不在了。

不過，Google 的野心勃勃也許恰恰是我們突破的機會，只要我們加緊向社區(qū)貢獻代碼，獲取林納斯等開源領袖人物的大力力支持，相信我們能在 Linux 的旗幟下找到新的方向。

3 國產操作系統與 Fuchsia 競爭的策略之 ARM：抱團與開源，一個也不能少

近幾年，ARM 架構的芯片之所以能大放異彩，其實也全靠 x86 這個同行的襯托。在 x86 架構芯片的指令集芯片方面，英特爾掌握近 7 成的專利，AMD 掌握 3 成多的專利，兩家廠商交叉授權，但是幾乎沒有什么對外授權。因此英特爾雖然研發(fā)投入不低，但是絕大部分成果都用于儲備，只是緩慢的推進自身產品的技術棧演進，這樣的策略不但能保證自身的利潤，還能使 x86 體系中的小弟 AMD 不至于掉隊太遠。

不過這樣的模式有個致命的弱點，在技術爆發(fā)式發(fā)展的當下，幾年前的技術儲備，放到今天可能就一文不值了。雖然英特爾充分發(fā)揮了 14nm 工藝的極限能力，不過制造邊際效益遞減的趨勢在 5nm 以下才會顯現，即便英特爾固守的 14nm 工藝 CPU 沒有性能方面依舊保持領先，但是在功耗上是完全無法與 7nm 芯片相抗衡的。而無論是云數據中心還是手機等移動終端對于能耗指標又極為看重，而在性能功耗比方面，ARM 架構芯片有著得天獨厚的優(yōu)勢。

目前華為鯤鵬、蘋果 M1 的問世，ARM 芯片無論在云計算、手機平板終端還是在 IoT 領域都對 X86 形成了一定優(yōu)勢，同時 ARM+Linux 的強強聯合已經在 Android 系統上得到了十年的驗證。

因此擁抱 ARM 其實就能夠使我們站在巨人的肩膀上，取得先發(fā)優(yōu)勢。

今年以來，無論是飛漫的 HybridOS（合璧OS）、RT-Thread Smart 等均與鴻蒙有著巨大的合作可能與合作空間。其中，尤其是 RT-Thread Smart 作為一款支持 MMU（Memory Management Unit，內存管理單元）的操作系統，如果也能加入鴻蒙的內核支持列表中，合璧 OS 以及 HVML 語言也能夠助力鴻蒙打造一個一棧式 App 研發(fā)平臺，相信將使國內廠商形成合力，組團出征。

不過當前必須指出，目前我們最大的對手或是 Google 的 Fuchsia。如果此時國內操作系統廠商不能抱團齊心協力推進，那么國產操作系統很可能重蹈之前被 Android 團滅的覆轍，前世不忘，后世之師。當然這方面還需要國家層面進行整合，這里筆者還是要呼吁操作系統領域的各位同仁盡快展開合作，切莫空耗內卷。

最后開源目前已經成為了基礎領域生態(tài)的必經之路，目前在操作系統方面除了 Windows、macOS 外的主流操作系統幾乎全部開源了，甚至微軟收購 GitHub 之后將 MS-DOS 也上架開源。因此鴻蒙還是要繼續(xù)執(zhí)行開源策略。

此外，我們也要從 Fuchsia 中汲取一定的經驗，作為一款開源的操作系統，我們沒有必要對其采取全面負面態(tài)度。事實上，早在兩年前，有消息顯示，華為海思麒麟 970 處理器和 Fuchsia 操作系統展開合作，畢竟各自取長補短才是大勢所趨。

對于操作系統領域我們要做到了然于胸，同時也必須清醒的認識到與國外巨頭的競爭，對此，我們必須要躬身入局，組隊競爭并與外部保持交流，不能只看個熱鬧，放慢自身追趕的腳步，

4 云原生——操作系統的終極猜想

在十年前業(yè)界普遍流傳著一句話叫做「軟件吞噬世界」，后來發(fā)展至「互聯網世界的一切源自開源」，而直到最近人們才真正醒悟——原來云原生才是背后的大 BOSS。凡是不使用云的都將落后，都無法做到敏捷，跟不上時代。

正如在前文《從“卡脖子”到“主導”，國產數據庫 40 年的演變！》所說，未來 Polar 等云數據庫很可能是傳統數據庫的終結者，而在操作系統方面，云原生的基礎運行環(huán)境如 Docker、Podman 等容器，本質上就是一個輕量級 OS，因此抓住云原生領域彎道超車的機會也是我們重要的競爭手段。

未來，我們也將拭目以待。
責任編輯:tzh